JJG
国防军工计量检定规程
JJG（军工）178—2019
大尺寸平面平晶
Optical Flat withLarg Size
2020-04-01实施
2019-12-20发布
国家国防科技工业局发布 JJG（军工）178—2019
大尺寸平面平晶
检定规程
JJG（军工）178—2019
Verification Regulation of Optical Flat with
Larg Size.
主要起草单位：国防科技工业光学一级计量站
参加起草单位：中国计量科学研究院
国防科技工业第一计量测试研究中心国防科技工业长热力一级计量站苏州维纳仪器有限责任公司 JJG（军工）178-2019
本规程主要起草人：
王生云（国防科技工业光学一级计量站）张玫（国防科技工业光学一级计量站）姜昌录（国防科技工业光学一级计量站）康登魁（国防科技工业光学一级计量站）陈洁婧（国防科技工业光学一级计量站）
参加起草人：
何学军（国防科技工业第一计量测试研究中心）康岩辉（中国计量科学研究院）王晓宁（国防科技工业长热力一级计量站）谷卫华（国防科技工业第一计量测试研究中心）崔京远（中国计量科学研究院）韩森（苏州维纳仪器有限责任公司） JJG（军工）178—2019
目录
1范围. 2引用文件. 3概述.. 4计量性能要求 4.1工作面平面度.. 4.2非工作面的平面度 5通用技术要求. 5.1外观 5.2表面质量.. 6计量器具控制 6.1检定条件 6.2检定项目.. 6.3检定方法.. 7检定结果的处理 8检定周期附录A 原始记录格式. 附录B 检定证书内页格式
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国防军工 JJG（军工）178—2019
大尺寸平面平晶检定规程
1范围
本规程适用于大尺寸平面平晶（Φ200mm～@450mm）的首次检定、后续检定和使用中检查。 2引用文件
本规程引用了下列文件： JJG28一2000平晶检定规程凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本规程；凡不注日期的引用文件，其
最新版本（包括所有的修改单）适用于本规程。 3概述
平面平晶是具有两个（或一个）光学测量平面的正圆柱形或长方形的量规，光学测量平面是表面粗糙度数值和平面度误差都极小的玻璃平面，它能够产生光波干涉条纹。平面平晶用于测量高光洁表面的平面度误差。适用于光学加工厂、企业计量室、精密加工车间等现场检测使用，也适用于高等院校、科学研究等单位做平面度检测。平面平晶一般用光学玻璃制造，平面平晶分单工作面平面平晶和双工作面平面平晶，其外形示意见图1，按用途可分为标准平面平晶和工作平晶两大类。 平面平晶分为1、2级。
20
tx45
X45
刻商标编号
刻商标编号
单工作面平晶
双工作面平品
图1平面平晶外形示意图
4计量性能要求 4.1工作面平面度
平面平晶的工作面平面度用PV值和rms值表示，工作面平面度要求见表1。PV值指被检平面平晶工作面反射波面相对于参考平面平晶参考面反射波面最大值和最小值的差值，称为峰谷值，rms值是指被检平面平晶工作面反射波面相对于参考平面平晶参考面反射波面的各点偏差的均方根值。
1 JJG（军工）178--2019
表1平面平晶工作面的平面度
平 面 度
2级 d范围内
1级 d范围内
有效直径d
规格(mm)
mm
PV值 μum 0.12 0.25 0.30 0.35 0.35
rms值 un 0.02 0.06 0.07 0.09 0.09
PV值 μm 0.08 0.10 0.15 0.20 0.25
rms值 μm 0.02 0.02 0.03 0.04 0.06
188 238 285 330 435
200 250 300 350 450
4.2非工作面的平面度
平面平晶非工作面的平面度（PV值）应不大于3um。 4.3稳定性
@200mm～@300mm标准平面平晶两次周期检定的平面度（PV值）之差应不大于 0.03um，@300mm～@450mm标准平面平晶两次周期检定的平面度（PV值）之差应不大于0.05μm。 5通用技术要求 5.1外观
平面平晶非工作面上或边框上应标有制造厂、出厂编号。 5.2表面质量
平晶表面应无破损，玻璃材质应透明，无明显的气泡、条纹及杂质，使用中的平晶工作面允许有不影响准确度的划痕和破损。
平晶表面应清洁，无影响测量的灰尘和挡光污渍。 6计量器具控制 6.1检定条件 6.1.1检定用设备
检定用设备应经过计量技术机构检定合格，并在有效期内。检定用设备如下： 1）数字式激光平面干涉仪（菲索激光干涉仪）：
测量范围：≤@450mm 最大允许误差：PV值：0.062um，rms值：0.020um。
6.1.2环境条件
a）环境温度：20±3℃； b）相对湿度：15%~80%； c）检定平面度前，平面平晶在室内恒温的时间不小于表2的规定；
2 JJG（军工）178—2019
d）检定平面度时，平面平晶在仪器内恒温的时间和室温变化见表3的规定； e）检定时，室内不应有影响测量结果的振动和气流扰动。
表2平面平晶校准前等温时间
平面平晶规格
恒温时间 h
mm 200 250 300 350 450
35 48 60 65 72
表3平面平晶在仪器内等温的时间
平面平晶规格
测量期间室温变化
等温时间
h 2 2 3 4 5
℃ 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1
mm 200 250 300 350 450
6.2检定项目
大尺寸平面平晶的检定项目见表4。
表4检定项目
序号 1 2 3
检定项目名称外观及表面质量工作面平面度非工作面平面度
首次检定
后续检定
使用中检查
+ + +
+ X
+
+
注： “+”为应检项目，“_”为可不检项目。 6.3检定方法 6.3.1外观
采用目视方法检查，应符合5.1规定。 6.3.2表面质量
采用目视方法检查，应符合5.2规定。 6.3.3工作面平面度 6.3.3.1比较测量法
a）平面平晶工作面平面度在数字式激光平面干涉仪上采用比较测量法进行检定，比较
3 JJG（军工）178-—2019
测量法示意图见图2。数字式激光平面干涉仪根据等厚干涉原理，采用移相干涉技术，产生多幅移相干涉图，用计算机控制CCD摄像机对干涉条纹进行采样，对数据进行分析和处理后由公式（1）、公式（2）得到被检平面平晶平面度PV值和rms值。
(1)
PV=Wmax—Wmin
式中： PV 面形偏差峰谷值，μm; Wmax 有效口径内被测面形偏差的最大值，um;； Wmin 有效口径内被测面形偏差的最小值，um；
14
rms NN W
(2)
式中： rms N—面形偏差离散数据点个数
-面形偏差的均方根，μm；
面形偏差数据，Jum。
W
参考平品
被检平晶
分光棱镜
准直物镜
扩束镜
He-Ne激光器
分光镜
80
移相器（PZT)
成像物镜三：空间滤波器
变倍系统
图2比较测量法测量示意图
b）按图2连接仪器，将数字式激光平面干涉仪预热30min； c）打开应用程序，启动软件，使用干涉仪的遥控器使光路处于调整状态，观察计算机
显示器，调整数字式激光平面干涉仪安装参考平晶的俯仰和倾斜，使参考平晶反射的光点与分划中心重合；
d）将被检平面平晶垂直安装在调整架上，调整被检平面平晶的俯仰和倾斜，使被检平晶的反射的光点与分划中心重合；
e）使用干涉仪的遥控器使光路处于视图状态，参考平晶反射的波面与被检平面平晶的反射波面相干涉，产生干涉图形：
f）调整被检平面平晶俯仰和倾斜，使干涉条纹近似为零条纹或3个条纹： g）根据表1设置自动口径比例或手动选择口径大小；
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